復(fù)雜地質(zhì)狀況下隧道施工的關(guān)鍵技術(shù)分析

核工業(yè)華東建設(shè)工程集團(tuán)公司 / 武俊文

在交通道路建設(shè)中，隧道工程建設(shè)占有重要地位，隧道施工工程是否具有高效率高品質(zhì)直接影響交通道路建設(shè)效率。在進(jìn)行隧道工程施工時(shí)，必然會(huì)受到復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境的阻礙，因而，復(fù)雜地質(zhì)狀況下隧道施工的關(guān)鍵技術(shù)不僅是施工企業(yè)的核心技術(shù)，更是保障交通道路施工品質(zhì)的重要基石。

1.復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境狀況對(duì)隧道施工工程的影響

影響隧道工程施工質(zhì)量和效率的因素有很多，其中自然因素是其中的重要影響因素之一?？偨Y(jié)分析我國(guó)的自然地質(zhì)環(huán)境狀況可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境狀況分很多種情況，其中包括：（1）工程施工地地質(zhì)較差。例如有些施工場(chǎng)地附近區(qū)域地殼運(yùn)動(dòng)頻繁，嚴(yán)重影響隧道施工工程的穩(wěn)定性，而且由此而導(dǎo)致的施工場(chǎng)地地質(zhì)土壤脆弱將大幅增加場(chǎng)地崩塌的幾率。（2）隧道施工場(chǎng)地具有特殊的地理環(huán)境。例如在進(jìn)行實(shí)地勘察后發(fā)現(xiàn)，隧道施工場(chǎng)地下方存在鏤空地帶，可能是天然形成的山洞也可能是經(jīng)人工開(kāi)采礦石后所留下的空洞區(qū)域。通過(guò)上面提到的這些復(fù)雜地理環(huán)境我們可以知道，復(fù)雜的地理環(huán)境對(duì)隧道工程的施工影響重大。相關(guān)企業(yè)在進(jìn)行隧道工程施工前必須提前勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況，并且依據(jù)勘測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行施工設(shè)計(jì)，加強(qiáng)這方面的管理與監(jiān)控，保證在復(fù)雜地理狀況下隧道施工工程的健康穩(wěn)定運(yùn)行，避免出現(xiàn)紕漏。

2.復(fù)雜地理狀況下隧道施工中的開(kāi)口施工

2.1 進(jìn) 口施工

如在進(jìn)行隧道工程施工時(shí)，經(jīng)勘測(cè)發(fā)現(xiàn)進(jìn)口處的地質(zhì)主要狀況為坡、殘積物時(shí)，工程的穩(wěn)定性就會(huì)因地質(zhì)狀況穩(wěn)定性的低下而降低。因此，隧道施工企業(yè)在復(fù)雜地質(zhì)狀況中的隧道工程施工過(guò)程中，需要做好充足的準(zhǔn)備，充分考慮當(dāng)?shù)氐乩頎顩r，嚴(yán)格規(guī)劃工程設(shè)計(jì)并實(shí)行，做好相應(yīng)的預(yù)防措施，以盡可能降低自然因素等外在因素可能對(duì)工程造成的影響。

2.2 出 口施工

如在進(jìn)行隧道工程施工時(shí)，經(jīng)勘測(cè)發(fā)現(xiàn)出口處的地質(zhì)主要成分為風(fēng)化且較為脆弱的花崗巖時(shí)，坍塌事故的發(fā)生率就會(huì)大為提高，從而增加隧道施工工程的危險(xiǎn)性。因而，想要盡力規(guī)避隧道施工工程中可能發(fā)生的事故，工程負(fù)責(zé)企業(yè)必須以地理勘測(cè)數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)有效的應(yīng)對(duì)方案，采取正確的應(yīng)對(duì)措施，保證工程施工出口的安全性能。

3.隧道施工工程洞身的挖掘

3.1 采 取正確的挖掘方法

隧道施工工程中采取怎樣的挖掘方法是施工工程的重要影響因素，直接關(guān)系到隧道工程能否避免安全事故順利進(jìn)行，因此，施工企業(yè)應(yīng)該在這一領(lǐng)域給予充分的重視。我國(guó)在長(zhǎng)期的工程實(shí)踐中積累了許多隧道工程施工挖掘方法，其中大都是以施工場(chǎng)地實(shí)際圍巖的種類為基礎(chǔ)的：假如圍巖等級(jí)為II，有關(guān)單位就必須實(shí)地調(diào)查，根據(jù)調(diào)查情況再采用臺(tái)階式的挖掘方法進(jìn)行施工，必要的時(shí)候要保留核心土部分，以防后續(xù)可能會(huì)用到。如果等級(jí)為III級(jí)，施工方式應(yīng)用人工挖掘的方法為主同時(shí)以光面爆破的方式為輔挖掘洞身。當(dāng)圍巖勘測(cè)的等級(jí)為IV級(jí)時(shí)，就必須全部采取光面爆破的方式才保證隧洞工程施工的順利進(jìn)行。因此，在選用挖掘方法時(shí)應(yīng)該以實(shí)際勘測(cè)的圍巖數(shù)據(jù)為依據(jù)，選擇正確的挖掘方式，這樣才能保證隧道工程的安全高效實(shí)施。

3.2 光 面爆破技術(shù)的應(yīng)用

在眾多影響隧道施工質(zhì)量和效率的因素中，鉆爆也是其中的重要因素之一。但是在鉆爆施行時(shí)容易發(fā)生挖多挖少的情況，這就會(huì)影響到隧道工程的正常施工。如勘測(cè)發(fā)現(xiàn)圍巖的類別屬于硬質(zhì)巖石，巖爆將會(huì)是工程施工的重大威脅，勘測(cè)出軟質(zhì)巖石同樣會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，因?yàn)檐涃|(zhì)巖石容易坍塌造成意料之外的事故發(fā)生，嚴(yán)重威脅施工人員的安全。因此，企業(yè)在施工時(shí)應(yīng)采取有效措施應(yīng)對(duì)工程隱患，通過(guò)增加防護(hù)混凝土的方式避免隧道工程施工過(guò)程發(fā)生安全事故造成不必要的損失。光面爆破技術(shù)主要分以下幾個(gè)要點(diǎn)：（1）標(biāo)出鉆眼位置。這是光面爆破的首要步驟，直接影響到后面的施工能否順利的進(jìn)行。這主要是通過(guò)施工企業(yè)有關(guān)負(fù)責(zé)人在施工鉆眼前，根據(jù)勘測(cè)人員提供的勘測(cè)數(shù)據(jù)選定鉆眼位置并用噴漆的方法標(biāo)注下來(lái)，并采用全站儀等與工程相關(guān)的儀器，嚴(yán)格控制鉆眼位置的誤差大小。（2）根據(jù)標(biāo)注位置鉆眼。這一工程是施工企業(yè)有關(guān)人員依據(jù)之前所設(shè)計(jì)鉆眼方法位置，用鉆孔機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)確鉆眼。在進(jìn)行鉆孔時(shí)，需要保障鉆眼的高精度，因此必須采取相應(yīng)方法嚴(yán)格控制誤差。（3）所有工作人員都需要熟悉設(shè)計(jì)方案圖紙，同時(shí)鉆機(jī)使用工作人員應(yīng)該具有相當(dāng)?shù)氖炀毝?，將工程誤差盡可能控制到最小。（4）在鉆眼裝藥之前，施工企業(yè)有關(guān)人員需要進(jìn)行清孔，使用高壓風(fēng)管將鉆眼中的廢土殘?jiān)謇砀蓛?。?）要為后續(xù)的爆破工作做好準(zhǔn)備，嚴(yán)格按照要求堵塞不同位置的炮眼，做到毫不遺漏。（6）依據(jù)每一隧道工程的實(shí)際情況，施工企業(yè)有關(guān)工作人員想要確保起爆的準(zhǔn)確度盡可能高，就應(yīng)該進(jìn)行復(fù)式網(wǎng)絡(luò)起爆。這對(duì)雷管是否順序連接有著嚴(yán)格的要求，在起爆前需要有專業(yè)的人員進(jìn)行檢測(cè)。

3.3 渣 土出運(yùn)

隧道工程施工挖掘時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生大量的渣土，施工企業(yè)相關(guān)人員應(yīng)合理處理渣土，使用挖掘機(jī)挖掘并裝上運(yùn)輸工具將產(chǎn)生的渣土運(yùn)輸?shù)街付ǖ脑撂幚睃c(diǎn)，并同時(shí)按照國(guó)家有關(guān)要求做好相應(yīng)的防護(hù)措施。

3.4 隧 道的防護(hù)工作

（1）施工企業(yè)有關(guān)工作人員進(jìn)行隧道施工時(shí)，主要是通過(guò)混凝土噴射的方式約束圍巖，重新分布其中的大齡念力，利用隧道壁面上的完整承載環(huán)加固圍巖保證其穩(wěn)定。就當(dāng)前來(lái)說(shuō)，混凝土噴射的方法主要有兩種，即干噴和濕噴。這兩種方法在實(shí)際的應(yīng)用中干噴的方法具有較大的回彈，在施工的過(guò)程中要增加單位面積的水泥的釋放劑量。而濕噴的回彈程度則較小，但是噴射的距離很短，而且混凝土放置也有很高的要求，為避免浪費(fèi)就必須加強(qiáng)這方面的管理。企業(yè)在隧道施工過(guò)程中應(yīng)該采取兩種方式結(jié)合的方法，以促進(jìn)隧道工程施工的效率。（2）隧道工程在施工時(shí)必須使用工廠加工制作的鋼架，并由專業(yè)人員安裝使用。鋼架在安裝使用時(shí)還要注意各個(gè)方面可能涉及的問(wèn)題：首先必須嚴(yán)格檢測(cè)要使用的鋼架質(zhì)量，及時(shí)更換不合格的鋼架。其次要徹底清理安裝接口處的殘?jiān)员苊馄溆绊懓惭b質(zhì)量和穩(wěn)定性。最后鋼架的安裝要嚴(yán)格遵守制定的要求，要確保焊接和螺絲連接口的牢靠，保證施工的高質(zhì)量。（3）確保錨桿施工的順利。施工企業(yè)有關(guān)工作人員必須先用鑿巖機(jī)鉆鉆出對(duì)應(yīng)的孔洞，再進(jìn)行錨桿施工，然后使用專用注漿泵開(kāi)展注漿作業(yè)，在注漿過(guò)程中，按照施工區(qū)域地下水靜止?fàn)顟B(tài)下的壓力，將注漿壓力控制在地下水靜止?fàn)顟B(tài)壓力的2-3倍左右。同時(shí)充分重視巖層裂隙阻力對(duì)注漿作業(yè)產(chǎn)生的影響，確保注漿作業(yè)的順利進(jìn)行，為后續(xù)其他環(huán)節(jié)的施工做好充分的準(zhǔn)備。

4.結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，假如在隧道工程施工過(guò)程中遇到了極為復(fù)雜惡劣的地理環(huán)境，那么顯然工程施行的危險(xiǎn)度會(huì)大大提高。因此，把握好隧道開(kāi)口施工、隧道洞身挖掘和安全防護(hù)手段等重要支撐技術(shù)是復(fù)雜地理狀況下隧道工程能否順利完成并且確保其安全使用的關(guān)鍵所在。